专利名称：威金斯式煤气柜侧板单元拼装安装法的制作方法
技术领域：
本发明涉及威金斯式煤气柜的安装，尤其涉及威金斯式煤气柜侧板安装方法。
背景技术：
威金斯式煤气柜属于炼钢系统辅助设备系统，是转炉煤气回收的重要设备，具有 储存、稳压、混合的作用，适用于钢铁厂转炉煤气回收系统。随着近几年钢铁工业的快速发 展，大型转炉的普遍应用及能源短缺，冶金企业对冶炼过程中副产煤气的综合利用越来越 重视，因此大型转炉煤气柜得以广泛应用，特别是在煤气回收综合利用中，煤气柜更是不可 缺少的关键设施。对于大型转炉来说，往往需要配套2座以上的8万立方米容积的气柜来 满足回收煤气量的要求，既增加了占地，又使操作管理复杂化，因此开发大型转炉煤气柜已 是大势所趋。 由于威金斯式煤气柜的外形尺寸越来越大，安装难度也随之增大。以往威金斯式 煤气柜侧板的安装主要采用单片吊装、高空拼装的方法，这种方法的弊端有①威金斯式煤 气柜的侧板均为薄板(厚度一般不超过6mm)，吊装时薄板变形严重，板的变形控制、定位难 以控制；②因为单片吊装需要在高空进行拼装，安全系数比较低，安全隐患比较大；③单片 吊装时焊接的吊装点、高空定位时侧板的临时固定点等临时措施的焊接比较多，造成后续 工作中对侧板的打磨处理量较大；④高空拼装时的焊接工作量大，工人不便于焊接，从而延 长作业时间，增加作业成本。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的上述缺陷，提供一种威金斯式煤气柜侧板单元拼装安 装法。本发明能有效地消化掉单片拼装法需要纠偏调整和采取的临时措施，有效降低施工 成本，改善施工质量，不影响总工期。 本发明是这样实现的一种威金斯式煤气柜侧板单元拼装安装法，它包括下列步 骤 —、拼装场地准备；
二、拼装胎架的制作；
三、组装基本单元及焊接；禾口
四、侧板安装。 所述的威金斯式煤气柜侧板单元拼装安装法，所述拼装场地准备中，该拼装场地
大小应满足至少一个拼装胎架所需的操作空间，其场地进行硬化处理，以保证拼装胎架的
稳定性，场地的硬化处理方法为场地平整后压实，上面浇筑混凝土进行硬化。
所述的威金斯式煤气柜侧板单元拼装安装法，所述拼装胎架包括 若干竖立在拼装场地上的竖直支撑，它们呈矩形点阵设置； 位于竖直支撑顶部的、纵向和横向水平设置且连接成井字格的支撑角钢； 位于横向或纵向列的竖直支撑顶部还设有若干组排列成一条直线的弧面角钢支撑架，每组弧面支撑架高度两端小，中间大使弧面支撑架定点连接成一条圆弧线；
—层侧板，它满铺在竖直支撑和弧面支撑架上；
若干组侧板定位挡板，它们设置在支撑架上。 所述的威金斯式煤气柜侧板单元拼装安装法，所述基本单元包括一个单元的侧 板、固定立柱、加强角钢圈、抗风支架、通风孔、角钢圈上带有的加劲板。 所述的威金斯式煤气柜侧板单元拼装安装法，所述基本单元焊接焊缝组成如下 相临二块侧板之间通长焊缝一道，单面焊接；每根角钢圈与侧板之间焊缝二道，上口为通长 焊缝一道，下口为间断焊缝；抗风架与侧板之间焊缝二道，上口为通长焊缝一道，下口为间 断焊缝；通风口帽与侧板之间焊缝四道，单面焊接，满焊；加劲板与侧板和角钢圈之间焊缝 为双面焊接，满焊。 所述的威金斯式煤气柜侧板单元拼装安装法，焊接顺序如下 第一步将侧板平铺在胎架上，定好尺寸和搭接长度，注意侧板之间不得粘点； 第二步放准尺寸，气割出通风口位置，焊接通风孔，由两名焊工按同一方向对称
焊接； 第三步待通风孔处完全冷却，再次复核的尺寸及搭接长度，复核无误后上加强角
钢圈、抗风支架，立柱并用螺栓固定； 第四步将加强三角劲板与加强角钢焊接； 第五步抗风架与侧板焊接，并将支撑与角钢圈焊接； 第六步待焊缝处完全冷却后，撤除临时连接处立柱与加强角钢以让角钢圈和侧 板一端处于自由状态，焊接其余各侧板与各加强角钢圈，焊接顺序具体为
(1)在角钢圈与侧板焊缝中间开始，分别往两侧施焊；
(i)先将角钢圈中间处三角加劲板与侧板焊接； (ii)两个加劲板区域角钢与侧板焊接采用分段逐步退焊法，角钢圈上部连续焊与 下部间断焊交替进行，直到焊至第二加劲板处； (iii)将胎架上加强角钢圈与侧板焊接区第一加劲板与第二加劲板处全焊完； (2)待焊缝冷却后，集中三名焊工同时焊第二加劲板； (3)待第二加劲板冷却后，采用(1)分段逐步退焊完角钢圈与侧板； 第七步由2名焊工依次焊接除正中间的侧板间焊缝外的各个侧板之间的焊缝，
从中间开始，分别往两侧焊，采用分段逐步退焊法； 第八步待上述焊缝完全冷却后，最后采用分段逐步退焊法焊接正中间的两个侧 板间焊缝，得到单元体。 所述的威金斯式煤气柜侧板单元拼装安装法，其特征在于，所述四，侧板安装包 括 所述在胎架上卸开焊接好的单元体与一侧临时立柱的安装螺栓，下架，采用吊车 将单元体吊至相应位置安装，安装顺序从底层开始，逐层往上层进行； 底层立柱与基础采用地脚螺栓连接，安装时按照施工要求保证立柱的平面位置及 立柱的垂直度，相临两个单元体的立柱平面位置及垂直度分别保证后，螺栓连接两个单元 体中抗风支架、加强角钢圈与立柱，使之成为一个稳定整体，然后焊接两个单元之间搭接的 侧板；
依次进行上述安装，直至按照设计图纸要求使该层成为一个封闭的圆筒；然后测 量整层立柱的垂直度，当该层全部立柱的垂直度符合设计及规范要求后，安装上一层单元， 上层单元的安装应保证上下立柱的平面位置及垂直度的一致性，当上下立柱平面位置及垂 直度满足设计及规范规定的要求后，焊接上下立柱的接头位置使上层单元定位，然后再按 照同样方法使上层相临的单元定位，按照底层相临单元间的安装方法安装上层相临单元， 直至上层单元之间也组成一个封闭的圆筒； 如上述步骤后安装每一层侧板，直至完成全部侧板的安装工作。 本发明采用单元拼装法来完成侧板的安装能有效地消化掉单片拼装法需要纠偏
调整和采取的临时措施。首先是在地面进行单元组对拼装既能够保证拼装的质量又降低了
高空安装的难度；其次是大量的焊接工作可以在地面完成，可以有效的保证焊接质量；再
次是縮短了高空作业的时间，避免单片薄板在自然风作用下的空中摆动，减少了高空作业
的不安全因素；最后是吊装的工效高、经济性比较好，可有效的降低施工成本。
图1为所述拼装胎架示意图；
图2为侧板焊接布置示意图。
具体实施例方式
如图1至图3所示， 一种威金斯式煤气柜侧板单元拼装安装法，它包括下列步骤
—、拼装场地 拼装场地需要进行硬化处理，以保证拼装胎架的稳定性。场地的硬化处理建议做
法如下场地平整后压实，上面浇筑C20混凝土进行硬化。场地的大小至少应满足1个拼装
胎架所需的操作空间。 二、拼装胎架的制作要求 拼装胎架的精度直接影响侧板成型的质量，因此必须重点控制。可用侧板的加强 角钢带作为台架的骨架，单元的弦长偏差不应超过2mm、弦高的偏差不应超过lmm、侧板的 定位档块的偏差不应超过lmm。为防止侧板的自重变形及拼装人员工作时施加的动荷载造 成的侧板变形，在胎架上部要满铺钢板(板厚一般应不小于6mm)作为侧板的衬板。
如图1所示，所述拼装胎架包括 若干竖立在拼装场地上的竖直支撑ll，它们呈矩形点阵设置； 位于竖直支撑11顶部的、纵向和横向水平设置且连接成井字格的支撑角钢12 ; 位于横向或纵向列的竖直支撑11顶部还设有若干组排列成一条直线的弧面角钢
支撑架13，每组弧面支撑架13高度两端小，中间大使弧面支撑架定点连接成一条圆弧线； —层侧板14，它满铺在竖直支撑11和弧面支撑架13上；若干组侧板定位挡板15，
它们设置在支撑架13上。 三、组装基本单元及焊接 组装基本单元组成如下(以四张侧板的单元为例，见图2):固定立柱二根(其中 一根为临时固定)、侧板四张、加强角钢圈三道、抗风架一道、通风孔一个、角钢圈上加劲板 九块(图中加劲板1共三块、加劲板2共六块)。焊缝组成如下相临二块侧板之间通长焊
6缝一道、共三道，单面焊接；每根角钢圈与板之间焊缝二道，上口为通长焊缝一道，下口为间 断焊缝；抗风架与侧板之间焊缝二道，上口为通长焊缝一道，下口为间断焊缝；通风口帽与 侧板之间焊缝四道，单面焊接，满焊；加劲板与侧板和角钢圈之间焊缝为双面焊接，满焊。
焊接顺序如下 第一步将板平铺在胎架上，定好尺寸和搭接长度。注意侧板之间不得粘点。
第二步放准尺寸，气割出通风口位置，焊接通风孔，由两名焊工按同一方向对称 焊接。 第三步待通风孔处完全冷却，再次复核的尺寸及搭接长度，复核无误后上加强角 钢圈、抗风架，立柱并用螺栓固定。 第四步将加强三角劲板与加强角钢焊接，注意加劲板不要与侧板焊接。
第五步抗风架与板焊接，并将支撑与角钢圈焊接。注意不要将支撑处连接板与侧
板焊接。抗风架与板焊接采用分段逐步焊接法。 第六步待焊缝处完全冷却后，撤除临时连接处立柱与加强角钢(使角钢圈和板 一端处于自由状态)，焊接侧板2、侧板3、侧板4与加强角钢圈1、加强角钢圈2、加强角钢 圈3，因为加强角钢圈与板的弧度可能不一致，故在焊接角钢圈与板之前需要临时粘点，尽 量用角钢圈去贴近侧板。焊接顺序具体为 (1)在角钢圈与侧板焊缝中间开始，分别往两侧施焊。
(i)先焊中间处三角加劲板与侧板连； (ii)加劲板1与2区域角钢与板焊采用分段逐步退焊法，角钢圈上连续焊与下间 断焊交替进行，直到焊至加劲板2处； (iii)将胎架上加强角钢圈1、2、3与侧板焊接区加劲板1与加劲板2处全焊完。
(2)待焊缝冷却后，集中三名焊工同时焊加劲板2。
(3)待加劲板2完全冷却后，采用(1)方法分段逐步退焊完角钢圈与侧板。
第七步由2名焊工焊接侧板1与侧板2、侧板三与侧板4处焊缝，从中间开始，分 别往两侧焊，采用分段逐步退焊法。 第八步待上述焊缝完全冷却后，最后焊接侧板2与侧板3处焊缝，采用分段逐步 退焊法。 构件装配的技术要求 1、装配定位焊离板端大于30mm，手工焊定位长度大于等于30mm，定位焊间距大于 100mm，小于150mm。 2、搭接口缝隙要小于1. 5mm，如有翅边应砸平，如不均匀应修正。
3、构件的拼装应是各构件在自由状态下完成，不得强制固定。
焊接工艺参数 手把焊条(焊芯)直径为3. 2mm，焊条必须按规范烘干及保温，电流控制在I =
70A 90A左右(根据实际情况在此范围内调整)。 焊接速度0. 5m/min (根据实际情况作适当调整)。 焊接规程 1、焊接前应清除焊缝周围的水份、油漆及锈蚀。 2 、焊接手法应是多焊道，对角同时施焊，小电流快速不摆动。
3、采用分段逐步退焊法，退焊分段长度为一根焊条焊接长度(约250mm)。
四、侧板安装 在胎架上卸开焊接好的单元体与一侧临时立柱的安装螺栓，下架，采用吊车将单 元体吊至相应位置安装，安装顺序从底层开始，逐层往上层进行。底层立柱与基础采用地脚 螺栓连接，安装时注意按照施工要求保证立柱的平面位置及立柱的垂直度，相临两个单元 体的立柱平面位置及垂直度分别保证后，螺栓连接两个单元体中抗风支架、加强角钢圈与 立柱，使之成为一个稳定整体，然后焊接两个单元之间搭接的侧板，依次进行上述安装，直 至按照设计图纸要求使该层成为一个封闭的圆筒。然后测量整层立柱的垂直度，当该层全 部立柱的垂直度符合设计及规范要求后，安装上一层单元，上层单元的安装应保证上下立 柱的平面位置及垂直度的一致性，当上下立柱平面位置及垂直度满足设计及规范规定的要 求后，焊接上下立柱的接头位置使上层单元定位，然后再按照同样方法使上层相临的单元 定位，按照底层相临单元间的安装方法安装上层相临单元，直至上层单元之间也组成一个 封闭的圆筒。每层的安装方法如上述，直至完成全部侧板的安装工作。
权利要求
一种威金斯式煤气柜侧板单元拼装安装法，其特征在于，它包括下列步骤一、拼装场地准备；二、拼装胎架的制作；三、组装基本单元及焊接；四、侧板安装。
2. 根据权利要求1所述的威金斯式煤气柜侧板单元拼装安装法，其特征在于，所述拼 装场地准备中，该拼装场地大小应满足至少一个拼装胎架所需的操作空间，其场地地进行 硬化处理，以保证拼装胎架的稳定性，场地的硬化处理方法为场地平整后压实，上面浇筑 混凝土进行硬化。
3. 根据权利要求1所述的威金斯式煤气柜侧板单元拼装安装法，其特征在于，所述拼 装胎架包括若干竖立在拼装场地上的竖直支撑，它们呈矩形点阵设置； 位于竖直支撑顶部的、纵向和横向水平设置且连接成井字格的支撑角钢； 位于横向或纵向列的竖直支撑顶部还设有若干组排列成一条直线的弧面角钢支撑架， 每组弧面支撑架高度两端小，中间大使弧面支撑架定点连接成一条圆弧线； 一层侧板衬板，它满铺在竖直支撑和弧面支撑架上， 若干组侧板定位挡板，它们设置在支撑架上。
4. 根据权利要求1所述的威金斯式煤气柜侧板单元拼装安装法，其特征在于，所述基 本单元包括一个单元的侧板、固定立柱、加强角钢圈、抗风架道、通风孔、角钢圈上带有加劲 板
5. 根据权利要求1或4所述的威金斯式煤气柜侧板单元拼装安装法，其特征在于，所述 基本单元焊接焊缝组成如下相临二块侧板之间通长焊缝一道，单面焊接；每根角钢圈与 侧板之间焊缝二道，上口为通长焊缝一道，下口为间断焊缝；抗风架与侧板之间焊缝2道， 上口为通长焊缝1道，下口为间断焊缝；通风口帽与侧板之间焊缝四道，单面焊接，满焊；加 劲板与侧板和角钢圈之间焊缝为双面焊接，满焊。
6. 根据权利要求1或4所述的威金斯式煤气柜侧板单元拼装安装法，其特征在于，焊接 顺序如下(参照下图)第一步将侧板平铺在胎架上，定好尺寸和搭接长度，注意侧板之间不得粘点； 第二步放准尺寸，气割出通风口位置，焊接通风孔，由两名焊工按同一方向对称焊接；第三步待通风孔处完全冷却，再次复核的尺寸及搭接长度，复核无误后上加强角钢 圈、抗风架，立柱并用螺栓固定；第四步将加强三角劲板与加强角钢焊接； 第五步抗风架与板焊接，并将支撑与角钢圈焊接；第六步待焊缝处完全冷却后，撤除临时连接处立柱与加强角钢以让角钢圈和侧板一 端处于自由状态，焊接其余各侧板与各加强角钢圈，焊接顺序具体为 (1)在角钢圈与侧板焊缝中间开始，分别往两侧施焊；(i) 先焊中间处三角加劲板与侧板连；(ii) 两个加劲板区域角钢与板焊采用分段逐步退焊法，角钢圈上连续焊与下间断焊交替进行，直到焊至第二加劲板处；(iii)将胎架上加强角钢圈与侧板焊接区第一加劲板与第二加劲板处全焊完；(2) 待焊缝冷却后，集中三名焊工同时焊第二加劲板；(3) 待第二加劲板冷却后，采用(1)方法分段逐步退焊完角钢圈与侧板；第七步由2名焊工依次焊接除正中间的侧板间焊缝外的各个侧板之间的焊缝，从中 间开始，分别往两侧焊，采用分段逐步退焊法；第八步待上述焊缝完全冷却后，最后采用分段逐步退焊法焊接正中间的两个侧板间 焊缝，得到单元体。
7.根据权利要求1所述的威金斯式煤气柜侧板单元拼装安装法，其特征在于，所述四， 侧板安装包括所述在胎架上卸开焊接好的单元体与一侧临时立柱的安装螺栓，下架，采用吊车将单 元体吊至相应位置安装，安装顺序从底层开始，逐层往上层进行；底层立柱与基础采用地脚螺栓连接，安装时按照施工要求保证立柱的平面位置及立 柱的垂直度，相临两个单元体的立柱平面位置及垂直度分别保证后，螺栓连接两个单元体 中抗风支架、加强角钢圈与立柱，使之成为一个稳定整体，然后焊接两个单元之间搭接的侧 板；依次进行上述安装，直至按照设计图纸要求使该层成为一个封闭的圆筒；然后测量整 层立柱的垂直度，当该层全部立柱的垂直度符合设计及规范要求后，安装上一层单元，上层 单元的安装应保证上下立柱的平面位置及垂直度的一致性，当上下立柱平面位置及垂直度 满足设计及规范规定的要求后，焊接上下立柱的接头位置使上层单元定位，然后再按照同 样方法使上层相临的单元定位，按照底层相临单元间的安装方法安装上层相临单元，直至 上层单元之间也组成一个封闭的圆筒；如上述步骤后安装每一层侧板，直至完成全部侧板的安装工作。
全文摘要
本发明涉及威金斯式煤气柜的安装，尤其涉及威金斯式煤气柜侧板安装方法。本发明是这样实现的一种威金斯式煤气柜侧板单元拼装安装法，它包括下列步骤一、拼装场地准备；二、拼装胎架的制作；三、组装基本单元及焊接；四、侧板安装。本发明能有效地消化掉单片拼装法需要纠偏调整和采取的临时措施，有效降低施工成本，改善施工质量，并缩短工期。
文档编号F17B1/00GK101749534SQ200810203728
公开日2010年6月23日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者刘成林, 周胜祥, 崔杰, 章明, 罗浩 申请人:中国二十冶建设有限公司